基于新型可饱和吸收器件被动调Q激光器的研究进展
发布时间：2021-10-31 12:38
被动调Q技术作为调Q技术的一个重要分支,在激光技术领域得到重要应用。利用新型可饱和吸收器件实现被动调Q过程是当前的研究热点,简要介绍了石墨烯、MXene以及金纳米材料的性质和优点,总结了将这三种材料作为可饱和吸收体应用于被动调Q激光器中的研究进展。新型材料与被动调Q技术的结合,为进一步研究被动调Q技术以及推动新材料在被动调Q激光器中的应用提供参考。
【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(15)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
Ti3C2Tx作为可饱和吸收体的1.3μm调Q脉冲激光器
利用Ti3C2Tx作为SA器件在1μm波段相继实现全固态激光器的脉冲输出后，2019年Zu等[38]利用Ti3C2Tx作为可饱和吸收体实现了2μm波段的脉冲输出，激光工作物质为Tm,Gd∶CaF2，实验装置如图2所示，在泵浦功率为2.859W时，脉宽为2.390μs，重复频率为19.61kHz，单脉冲能量为10.61μJ，峰值功率为4.44 W。测量得到Ti3C2Tx的调制深度为34.7%，饱和光强度为5.0kW/cm2。实验中虽然得到了2μm的脉冲输出，但脉宽是微秒级，比较宽，且重复频率较低。MXene材料Ti3C2Tx作为SA器件可应用于被动调Q过程，而Ti2ALC可被应用于光纤激光器中完成被动调Q过程。2019年Lee等[39]分析了MAX相材料作为可饱和吸收体的可行性。测量得到制备的SA的饱和强度和调制深度分别为31.5 MW/cm2和6.3%。实验装置如图3所示，在EDFL环形腔内利用Ti2ALC颗粒和PVA的复合物制成SA，可获得1.56μm的调Q脉冲激光输出。当泵浦功率为74 mW时，输出激光的脉宽为4.88μs，重复频率为27.45kHz，平均输出功率为0.62mW，单脉冲能量为22.58nJ。
MXene作为近年来刚兴起的二维材料，属于类石墨烯材料，具有优异的光学性能，但迄今为止其在激光领域的应用比较少，处于起步阶段，同时面临诸多的问题：1）当泵浦功率增加至5 W左右时，脉冲输出开始变得不稳定，并且SA出现燃烧损坏点；2）基于MXene可饱和吸收体的被动调Q激光器的实验较少，现有实验结果（表2）中输出光功率过低，重复频率在几十到一百多千赫兹范围内，重复频率较低；3）对于SA的结构参数与输出脉冲激光性能参数的联系尚未明确，需要进一步的探究总结。由此可见，在MXene材料的制备与表征以及将其作为可饱和吸收体实现脉冲输出方面仍然需要大量的实验探究，以充分利用其优良的光电性能探索其在光电领域的应用。4 基于金纳米材料可饱和吸收体被动调Q激光器的研究进展
【参考文献】：
期刊论文
[1]High-power passively Q-switched Nd:GdVO4 laser with a reflective graphene oxide saturable absorber[J]. 汪太进,王江,王勇刚,杨西光,刘思聪,吕瑞东,陈振东. Chinese Optics Letters. 2019(02)
[2]Passively Q-switched erbium doped fiber laser using a gold nanostars based saturable absorber[J]. ZHE KANG,MINGYI LIU,ZHENWEI LI,SIQING LI,ZHIXU JIA,CHENGZHI LIU,WEIPING QIN,GUANSHI QIN. Photonics Research. 2018(06)
[3]Q-switching of waveguide lasers based on graphene/WS2 van der Waals heterostructure[J]. ZIQI LI,CHEN CHENG,NINGNING DONG,CAROLINA ROMERO,QINGMING LU,JUN WANG,JAVIER RODRíGUEZ VáZQUEZ DE ALDANA,YANG TAN,FENG CHEN. Photonics Research. 2017(05)
[4]石墨烯被动调Q掺Nd3+激光器研究进展[J]. 林洪沂,黄晓桦,许英朝,孟宪国,程再军,孙栋. 激光技术. 2016(02)
[5]石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展[J]. 林洪沂,黄晓桦,许英朝,肖旻. 激光与红外. 2015(10)
[6]Recent advances in MXene: Preparation, properties,and applications[J]. 雷进程,张旭,周震. Frontiers of Physics. 2015(03)
[7]基于金纳米棒可饱和吸收体的被动调Q掺铒光纤激光器[J]. 许阳,康喆,贾志旭,刘来,赵丹,秦冠仕,秦伟平. 发光学报. 2013(12)
博士论文
[1]基于金纳米棒可饱和吸收体的锁模光纤激光器及其应用研究[D]. 康喆.吉林大学 2015
[2]石墨烯、碳纳米管可饱和吸收体的制备及其用于被动调Q/锁模激光器的实验研究[D]. 江曼.西北大学 2013
硕士论文
[1]基于二维材料吸收体的全固态脉冲激光器研究[D]. 曾英杰.陕西师范大学 2018
[2]基于金纳米材料的被动调Q固体激光器研究[D]. 宋腾.山东大学 2017
本文编号：3468150
【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(15)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
Ti3C2Tx作为可饱和吸收体的1.3μm调Q脉冲激光器
利用Ti3C2Tx作为SA器件在1μm波段相继实现全固态激光器的脉冲输出后，2019年Zu等[38]利用Ti3C2Tx作为可饱和吸收体实现了2μm波段的脉冲输出，激光工作物质为Tm,Gd∶CaF2，实验装置如图2所示，在泵浦功率为2.859W时，脉宽为2.390μs，重复频率为19.61kHz，单脉冲能量为10.61μJ，峰值功率为4.44 W。测量得到Ti3C2Tx的调制深度为34.7%，饱和光强度为5.0kW/cm2。实验中虽然得到了2μm的脉冲输出，但脉宽是微秒级，比较宽，且重复频率较低。MXene材料Ti3C2Tx作为SA器件可应用于被动调Q过程，而Ti2ALC可被应用于光纤激光器中完成被动调Q过程。2019年Lee等[39]分析了MAX相材料作为可饱和吸收体的可行性。测量得到制备的SA的饱和强度和调制深度分别为31.5 MW/cm2和6.3%。实验装置如图3所示，在EDFL环形腔内利用Ti2ALC颗粒和PVA的复合物制成SA，可获得1.56μm的调Q脉冲激光输出。当泵浦功率为74 mW时，输出激光的脉宽为4.88μs，重复频率为27.45kHz，平均输出功率为0.62mW，单脉冲能量为22.58nJ。
MXene作为近年来刚兴起的二维材料，属于类石墨烯材料，具有优异的光学性能，但迄今为止其在激光领域的应用比较少，处于起步阶段，同时面临诸多的问题：1）当泵浦功率增加至5 W左右时，脉冲输出开始变得不稳定，并且SA出现燃烧损坏点；2）基于MXene可饱和吸收体的被动调Q激光器的实验较少，现有实验结果（表2）中输出光功率过低，重复频率在几十到一百多千赫兹范围内，重复频率较低；3）对于SA的结构参数与输出脉冲激光性能参数的联系尚未明确，需要进一步的探究总结。由此可见，在MXene材料的制备与表征以及将其作为可饱和吸收体实现脉冲输出方面仍然需要大量的实验探究，以充分利用其优良的光电性能探索其在光电领域的应用。4 基于金纳米材料可饱和吸收体被动调Q激光器的研究进展
【参考文献】：
期刊论文
[1]High-power passively Q-switched Nd:GdVO4 laser with a reflective graphene oxide saturable absorber[J]. 汪太进,王江,王勇刚,杨西光,刘思聪,吕瑞东,陈振东. Chinese Optics Letters. 2019(02)
[2]Passively Q-switched erbium doped fiber laser using a gold nanostars based saturable absorber[J]. ZHE KANG,MINGYI LIU,ZHENWEI LI,SIQING LI,ZHIXU JIA,CHENGZHI LIU,WEIPING QIN,GUANSHI QIN. Photonics Research. 2018(06)
[3]Q-switching of waveguide lasers based on graphene/WS2 van der Waals heterostructure[J]. ZIQI LI,CHEN CHENG,NINGNING DONG,CAROLINA ROMERO,QINGMING LU,JUN WANG,JAVIER RODRíGUEZ VáZQUEZ DE ALDANA,YANG TAN,FENG CHEN. Photonics Research. 2017(05)
[4]石墨烯被动调Q掺Nd3+激光器研究进展[J]. 林洪沂,黄晓桦,许英朝,孟宪国,程再军,孙栋. 激光技术. 2016(02)
[5]石墨烯被动调Q光纤激光器研究进展[J]. 林洪沂,黄晓桦,许英朝,肖旻. 激光与红外. 2015(10)
[6]Recent advances in MXene: Preparation, properties,and applications[J]. 雷进程,张旭,周震. Frontiers of Physics. 2015(03)
[7]基于金纳米棒可饱和吸收体的被动调Q掺铒光纤激光器[J]. 许阳,康喆,贾志旭,刘来,赵丹,秦冠仕,秦伟平. 发光学报. 2013(12)
博士论文
[1]基于金纳米棒可饱和吸收体的锁模光纤激光器及其应用研究[D]. 康喆.吉林大学 2015
[2]石墨烯、碳纳米管可饱和吸收体的制备及其用于被动调Q/锁模激光器的实验研究[D]. 江曼.西北大学 2013
硕士论文
[1]基于二维材料吸收体的全固态脉冲激光器研究[D]. 曾英杰.陕西师范大学 2018
[2]基于金纳米材料的被动调Q固体激光器研究[D]. 宋腾.山东大学 2017
本文编号：3468150
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